Tumori da Agrobacterium tumefaciens

Biologia ed epidemiologia : Agrobacterium tumefaciens è un batterio in grado di interferire con il metabolismo auxinico della pianta, determinando la proliferazione iperplastica (moltiplicazione eccessiva) dei tessuti con formazione di tumori anche molto voluminosi. Con il termine “tumore” si intende un cospicuo accrescimento indefinito di un tessuto privo di organizzazione interna che conserva la consistenza dell’organo da cui è derivato.
Peculiarità delle cellule tumorali sono: l’attenuazione dell’adesione selettiva, la perdita dell’inibizione da contatto, l’attitudine all’invasione e alla metastasi.
L’adesione selettiva delle cellule normali consiste nel fatto che quelle di un dato tessuto tendono ad associarsi ad altre dello stesso tipo; si ha inibizione da contatto quando le cellule normali tendono ad invadere i tessuti che le ospitano e a creare metastasi, cioè a formare, per spostamento di alcune di esse, nuovi centri di crescita tumorale a distanza da quello originario.
La patogenicità è condizionata dalla possibilità di entrare in contatto con i tessuti viventi dell’ospite appena interessati da un fatto traumatico; infatti, solamente in queste condizioni si determina lo stimolo necessario ad attivare la patogenesi nell’ospite, derivato dalle variazioni nello stato fisiologico delle cellule nelle zone contigue la ferita stessa.
Il processo di induzione tumorale avviene a seguito del trasferimento di una specifica regione (denominata T-DNA) di un plasmide (DNA batterico) induttore di tumore (Ti), proprio di tutti gli agrobatteri virulenti, al DNA nucleare della cellula attaccata dal batterio. Il T-DNA trasferito contiene i geni che codificano la sintesi di opine (sostanze amminoacidiche utilizzate dal batterio come sorgenti di azoto e per il mantenimento dello stato tumorale delle cellule) e di enzimi che catalizzano la produzione di ormoni – le auxine e le citochinine – che stimolano le cellule della pianta a dividersi e ad accrescersi in maniera incontrollata. L’integrazione del segmento di T-DNA nel DNA nucleare della cellula vegetale avviene attraverso in processo di trasferimento genico controllato da un gruppo di geni, localizzati in una regione del plasmide Ti - detta Vir - che non viene trasferita alla pianta, che codificano proteine in grado di tagliare la regione T-DNA del plasmide e trasferirla nel nucleo della cellula attaccata. E’ importante notare che le proteine codificate dai geni Vir consentono il trasferimento alla pianta anche del T-DNA che si trova su un plasmide diverso da quello contenente la regione Vir.
Le cellule, che in questo modo acquisiscono capacità meristematiche, danno luogo a cellule tumorali la cui discendenza non potrà avere questo carattere.
La disgregazione dei tumori che completano lo sviluppo causa la liberazione di batteri che potranno dar luogo a nuove infezioni.

Piante ospiti: questo patogeno da ferita interessa varie specie vegetali, ma soprattutto l’apparato radicale di fruttiferi e i rami di leccio, pino e salice.

Descrizione dei sintomi: l’agente trova il suo habitat naturale nel terreno, particolarmente nell’ambito della rizosfera e per questo motivo sono le parti ipogee ad essere maggiormente colpite (soprattutto il colletto e le grosse radici), sebbene i tumori possano insorgere in ogni parte esposta a lesioni (lavorazioni del terreno, potature ecc.)
Inizialmente, essendo costituiti da tessuto calloso, assumono un aspetto biancastro e una consistenza elastica, che diviene più rigida in seguito alla lignificazione. Con l’aumento delle dimensioni possono alterare le normali funzioni dell’ospite e, soprattutto se la localizzazione interessa il colletto, determinare il deperimento e la morte della pianta colpita.

Lotta:
trattare le piante con sospensioni batteriche di Agrobacterium radiobacter (ceppo K-84, in grado di produrre batteriocina, antibiotico attivo contro A. tumefaciens), che si sviluppa negli stessi siti del tumefaciens, dando luogo a una competizione per lo spazio.

Links: per saperne di più visitare i seguenti siti web:

http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/crown.htm
http://depts.washington.edu/agro/